Sistema constructivo con paneles de madera CLT y secciones laminadas.

Abstract

La madera es un recurso que ha sido de suma utilidad para el ser humano a lo largo de la historia. Con ella se fabricaron las primeras herramientas, las primeras armas y las primeras viviendas. Como material constructivo fue de los primeros utilizados por el hombre para luego ir siendo reemplazado poco a poco por otros materiales como la piedra, el adobe y posteriormente el concreto y el acero. En la actualidad es un material que está por debajo del concreto y del acero como material de construcción, a pesar de tener características físicas y mecánicas favorables que la hacen un buen material para esta actividad. En nuestro país es de los materiales menos utilizados. Guatemala cuenta con un terreno favorable para desarrollar una industria forestal importante, sin embargo no se aprovecha este potencial. Las personas tienen prejuicios sobre la madera y prefieren el sistema tradicional de block y concreto para la construcción. Desde hace ya varios años, se ha estado innovando e investigando nuevas maneras de utilizar la madera para hacer construcciones más resistentes y eficientes. Un producto que surgió en esta búsqueda fue el CLT o Cross Laminated Timber. Este nuevo método se basa en la fabricación de paneles de madera contra laminada para crear sistemas de paredes y losas macizas de madera capaces de soportar grandes cargas. Debido a estar basado en paneles, es un sistema sumamente flexible en cuanto a las configuraciones, dimensiones y formas de la estructura que se quiera realizar. Actualmente es un producto que se utiliza ampliamente en Europa, Estados Unidos y Canadá para construir edificios de pequeña o mediana altura. Debido a que es un material ya conocido en otros países existen diversos estudios y teoría acerca de su funcionamiento, sus ventajas y limitantes y lo más importante, su diseño estructural. Para Canadá y Estados Unidos existe un manual con la información importante para la fabricación, diseño, protección y características del material llamado CLT Handbook. En base a la información de este manual, códigos y otros estudios llevados a cabo, se recopiló la información necesaria para llevar a cabo el diseño estructural de una vivienda utilizando este método constructivo. La investigación sobre nuevos materiales y métodos de construcción puede dar lugar a nuevas alternativas en nuestro país y al desarrollo de otras industrias como la de la madera. En este trabajo se busca implementar este material como una alternativa constructiva. En este caso se implementó el sistema de paneles para una casa unifamiliar de dos niveles. El objetivo fue realizar un diseño condicionado a paneles pequeños que fueran manejables para una o dos personas. Esto con el objetivo de crear un sistema de construcción rápido, barato y seguro. Se trató de economizar el proceso de construcción por medio de la optimización en el tiempo de armado en obra sin utilizar maquinaria pesada para manejar los paneles. Por esta razón es que existió la condición de fabricar la vivienda con paneles de dimensiones relativamente pequeñas. Dicho diseño se logró realizar utilizando paneles de CLT de un ancho de 60 cm, espesor de 9 o 10 cm y longitudes variables. Con estas dimensiones se logró mantener un peso manejable para los paneles. La consecuencia de mantener este bajo peso fue el de tener más conexiones y la utilización de más pernos y tornillos para realizarlas. Por lo tanto, para lograr una construcción rápida y efectiva es necesario prestarle mucha atención a las conexiones entre elementos. Una buena alternativa podría ser la de realizar una propuesta para una estructura multifamiliar para poder aprovechar al máximo la gran capacidad de estos paneles. Por medio de la investigación, se encontró que este sistema puede ser más eficiente en construcciones más grandes, es decir edificios de baja y mediana altura. Por lo que al realizar un diseño con elementos más pesados y con dimensiones más grandes, se podría ahorrar tiempo y dinero en las conexiones y utilizarlo para contratar equipo pesado para movilizar los paneles en obra. El otro sistema desarrollado en este trabajo es el de madera laminada. Es importante destacar si existen diferencias con el sistema del CLT (Cross Laminated Timber) que consiste en paneles de madera laminada en ambos sentidos. Se implementaron estos paneles laminados con un ancho de 40 centímetros de ancho, y un espesor de 7.6 y 9.5 centímetros con longitudes variables. Uno de las consecuencias de utilizar paneles pequeños es el gran número de conexiones que este sistema va a tener. Al existir más conexiones entre paneles se necesitará más tornillos y pernos para realizarlas. Es importante tomar en cuenta en el diseño de estas conexiones debido a que son estas las que se pueden optimizar para la facilidad de ensamblaje en obra. Posteriormente, en el capítulo de energía se tratan las partes de las instalaciones eléctricas, desde el punto donde la instala la empresa proveedora del servicio hasta la unidad de fuerza o luminaria. En este capítulo se estudia el diseño y ubicación de los servicios eléctricos basándose en normas constructivas. Posteriormente se realizan planos de fuerza e iluminación detallando la ubicación de tableros, tomacorrientes, luminarias, interruptores, etc. Se realiza el estudio de energía renovable, específicamente energía solar. En el trabajo se presenta cuáles son los requisitos para una instalación de este tipo, cuales son los componentes y los pasos para una correcta instalación. El capítulo de instalaciones hidráulicas está comprendida por dos grandes secciones, la instalación de plomería o agua potable y los drenajes. En la instalación de agua potable se presentan cuáles son los componentes, se aborda la distribución de la misma dentro de una vivienda. El trabajo maneja toca el agua fría y el agua caliente ya que tiene como objetivo que la casa propuesta de madera tenga las comodidades de las viviendas convencionales. Se realizan planos de plomería, tomando en cuenta la entrada principal de agua o acometida, desarrollando las redes internas dentro de la casa y los puntos de distribución, se realiza lo mismo con el agua caliente. El reto es instalar la tubería de la forma más estética posible, tomando en cuenta ubicación de tuberías para comodidad de los usuarios. Los drenajes son un tema de suma importancia dentro del trabajo ya que evacuan todos los deshechos producidos de manera rápida y eficiente para evitar problemas de interacción con los habitantes. Se propone un sistema de evacuación de aguas blancas, grises y negras. Tomando en cuenta siempre la vivienda ecológica se propone una planta de tratamiento domiciliara dentro del terreno de la casa. Un punto importante a tomar en consideración es la evacuación de las aguas pluviales, estas pueden generar problemas si no son manejadas con eficiencia. El trabajo propone una red de evacuación de las aguas colectadas por los techos, guiándolas posteriormente hacia un pozo de absorción. Por último, el trabajo contiene la descripción detallada del proceso de construcción mediante el método propuesto, con el análisis económico que le corresponde, con el fin de compararlo con otros métodos constructivos utilizados en Guatemala y determinar si este es competitivo en el medio. Se realiza el diseño e integración de costos de los componentes básicos que posee una vivienda. Estos componentes suelen ser: cimentación, fosa séptica, estructura e instalaciones. También se especifica la planificación y cronograma para realizar la construcción, materiales y requisitos básicos para construirla como mano de obra y preparación de la superficie donde se va a construir. Además se analiza el impacto ambiental y emisiones de CO2 que se genera utilizando el método propuesto. (A)